Опрацьований матеріал сопротив-ляется зрізання (сколювання) і на різець діє сила опору різання (тиск стружки). Ця си-ла складається з сили опору молекул металу розриву в мо-мент сколювання, сили опору стружки завивання і сили тертя на робочих поверхнях різця. Сила з-спротиву резанию R (рис. 289) спрямована перпендикулярно передній поверхні різця. Положення перед-ній поверхні різця в просторі залежить від сполучень переднього кута у і кута нахилу ріжучої кромки Я (а цих поєднань можливо безгра роздрібного кількість), тому напрямок дії сили опору ре-пізнання R (напрямок вектора сили) досить невизначено. Для полегшення вивчення і вимірювання сили опору-лення резанию в теорії різання при-нято розглядати не саму силу з-
Спротиву, а її проекції на три спеціально обрані осі. Ці проек-ції називаються складовими сили опору різання. Вертикальна складова, або сила різання Р2, діє вертикально вниз, т. Е. Лежить в пло-кістки різання (її вектор збігається з вектором швидкості різання). Сила ре-пізнання Pz прагне зігнути, зламати ре - рец (рис. 290, а), тому розрахунок різця на міцність ведуть по силі Рг. Реаком-тивная сила Р'г, що діє з сто-ку різця на заготовку, перешкоджаєобертанню заготовки, створюючи момент різання:
290. дію сили різання pz.
А - прогин різця, б - утворення мента різання
На подолання його витрачається кру-тящій момент, що прикладається до шпинделя верстата від електродвигуна (рис. 290, б).
Горизонтальна складаю-щая - осьова сила, або сила подачі, Рх спрямована в бік, протилежний напрямку подачі, і перешкоджає руху подачі. З цієї силі розраховують механізм подачі верстата.
Друга горизонтальна сос-тавляет, або ра / гіальная, сила Ру спрямована уздовж осі різця, прагне відтиснути різець від заготовки і сприймається болтами резцедержа-
291 віджимання заготовки під действи-му радіальної сили Ру
Деталь після обточування
Теля. Реактивна сила Ру прагне відтиснути заготовку (рис. 291). Якщо за-приготування нежесткая (довгий валик), то дія сили Р. може викликати прогин, і зовнішня поверхня замість циліндричної вийде бочкообраз-ної. Г1о силі Ру розраховують жест-кість кріплення заготовки і устанав-ливают, чи необхідна установка лю-нету.
Сили Pz, Рх і Ру взаємно перпендіку-лярні. Сумарна сила опору різання R є їх геометричній сумою: за величиною і напрямком вона дорівнює діагоналі прямокутного паралелепіпеда, побудованого на цих силах як на сторонах (див. Рис. 289):
R --- Y "pl + Р1 + Р1 Кг-
Найбільшу величину має сила Рг. При острозаточенного різці зразкове співвідношення сили Pz
Ру '. Рх = 1: 0,4: 0,25. Співвідношення сил Ру і Рх залежить від величини головного кута в плані <р: чем больше ф, тем меньше Ру (рис. 292, а—в). При ф = 45° Ру — Рх. Упорные про-ходные резиы с углом ф=90° работают, не создавая отжимающей силы Ру, по-этому их применяют для обтачивания нежестких заготовок. Определение силы резания Pz. Сила резания Pz зависит в первую очередь от обрабатываемого материа-ла: чем тверже обрабатываемый мате-риал, чем выше его механическая проч-ность (характеризуемая пределом проч-ности 0в и твердостью НВ) — тем вы-ше сопротивление резанию, тем больше сила резания. На силу резания влияет также площадь среза F=ts мм2, т. е. глубина резания t и подача s. В первом приближении формулу для определения силы резания можно запи-сать в следующем виде:
Де Ср - коефіцієнт, що залежить від оброблюваного матеріалу.
Однак, як показують дослідження, глибина різання і подача неоднаковий-під впливають на силу різання: вплив подачі дещо менше, ніж вплив глибини різання. Математично це виражається дробовим показником сте-пені при подачі
Pz = Cpts0,75 кг. Фізично менший вплив подачі S на силу різання, ніж глибини різання t, пояснюється тим, що зі збільшенням подачі збільшується товщина стружки робить її більш жорсткою, ме-неї схильною до завивання: значить
292 залежність осьової і заради-альної сил від головного кута в плані:
А - співвідношення сил Рх і Р "при ф-60 ° і <р=10° (работа проходного резца), б — работа прорезного резца (<р=90°), е — работа упорного резца (<р=90°)
На завивання стружки витрачається менше сили, що прикладається зі сто-ку передньої поверхні різця до зрізати шару. Якщо збільшити глу-біну різання в два рази, то сила різання Р також збільшиться в два рази, а якщо збільшити подачу в два рази, то сила різання збільшиться в 20'75 рази, т. Е. В 1,68 рази ( на 68%). Звідси випливає, важливий закон різання: для зменшення витрачається потужності при незмінній продуктивності різця слід збільшити подачу, відповід-повідно зменшивши глибину різання. Ще більш точно силурізання Pz мож-но визначити, враховуючи конкретні умови різання, т. Е. Запровадивши в формулу деякі поправочні коефіцієнти:
Pz = Cp / s0'75 км Wco «КГ,
Де / Див - коефіцієнт, що залежить від механічних властивостей обра-бативает металу. Чим вище межа міцності ав або твер-дість НВ оброблюваного металу, тим більше опір різанню він надає: зростає так зване питомий тиск різання, т. Е. Сила опору різання, при-ходячи на 1 мм2 перерізу стружки. Зі збільшенням межі міцності і твердості збільшується і поправоч-ний коефіцієнт / См; Kf - коефіцієнт, що залежить від пе-редную кута різця. Чим більше перед-ний кут, тим легше умови сходу стружки, зменшується її деформація, тому зі збільшенням переднього кута коефіцієнт K-j зменшується. При ра-боті з негативними передніми уг-лами стружка круто загинається, її де-формація викликає додаткові опору і сила Рг збільшує-ся, що і відображається збільшенням ко-коефіцієнта Kj # 9632;
Kcom - коефіцієнт, зевісящій від властивостей мастильно-охолоджувальної жид-кістки. Чим краще змащувальні свій-ства рідини, тим менше тертя на робочих поверхнях різця, тим менше сила різання Pz. Добавка до маслу сірки (сульфофрезол) сприяє зменшенню сили Рх. Крім химиче-ського впливу, молекули мастила потрапляють в найдрібніші тріщини на-ружной шару заготовки, утворивши шиеся при сколюванні стружки. При підході до пезцу поверх-логий шар кілька стискається, тріщини зовні закриваються і мо-лекул мастила розклинюють тріщини, поглиблюють їх. Відбувається розпушити-ня поверхневого шару, завдяки чому зменшується опір ска-ливанію і, отже, зменшується сила різання Р2 # 9632; Вимірювання сил, що діють і а різець. З метою встановлення впливу геометрії різця, режимів ре-пізнання, механічних властивостей обрабат ваемого металу, ефективності МОР та інших факторів на сили Pz, Рх і Ру виробляють безпосередньо вимірювання цих сил за допомогою динамометра. Ді-намометр встановлюють на супорті верстата і в ньому, як у резцедержателе, закріплюють різець, яким ведуть об-точку.
Динамометри бувають гідравлічні, електричні і спрощені (механічні-етичні). Спрощений динамометр для визначення сили Р7 в виробничих-них умовах показаний на рис. 293. У передній частині корпусу 1 знаходиться брус 2 квадратного перетину з дер-Жавко 3, в яку закріплюють різець 4.
На другому кінці корпусу в циліндри-зації отворі рухається стрижень 6. На корпусі укріплений індикатор 5, на-конечнік якого впирається в стрижень 6, а стрижень - в планку 7, при-варену до державки 3. Під дією сили різання Pz різець нахиляється вниз, закручуючи брус 2. протипожежні-помилковий кінець планки 7, піднімаючись вгору, штовхає стрижень 6 і через Не-го - штифт індикатора.
Не вся потужність, створювана електро-двигуном, витрачається на процес ре-пізнання, т. Е. Є ефективною: име-ються втрати потужності на тертя в ре-тимчасової передачі, в підшипниках валів, в зубчастих передачах. Тому для оп-ределенном потрібної потужності електро-тродвігателя враховують коефіцієнт корисної дії (к. П. Д.) Всієї кине-тичних ланцюга верстата (він становить зазвичай 0,7-0,85).
Для нормального протікання процесу різання крутний момент на шпінде-ле, створюваний електродвигуном, повинен долати момент від сили різання Рх, т. Е. Має дотримуватися умова
З механіки відомо, що крутний момент на валу пов'язаний з потужністю, що передається на вал А ^ ф (в даному випадку на шпиндель), і числом облад-тов в хвилину валу п, т. Е.
Для нормальної роботи верстата долж-но дотримуватися умова
Допустимий крутний момент на шпинделі обмежений міцністю слабо-го ланки приводу головного руху. Таким слабкою ланкою може бути ре-менная передача або одне з зубчастих коліс коробки швидкостей. Обмежуючи-ет крутний момент на шпинделі і потужність електродвигуна. Тому режим різання часто перевіряють по до-пускають крутним моментом, зна-чення якого для всіх ступенів чисел оборотів приводиться в паспорті верстата.
Завдання. Перевірити по допустимому крутячи-щему моменту на шпинделі і по потужності електродвигуна, можлива або обробка на верстаті 1К62 (Л'дв - Ю кет) заготовки D-ЮММ з чавуну # £ 180 за таких умов: різець зі сплаву ВК6 (<р=90°,>'^ 0 °, г-1 мм) t
3 мм, s = 0,4 мм / об-, і-106 м / хв. Рішення:
Визначаємо число обертів на хвилину
Приймаються за паспортом верстата найближчу меншу ступінь л = 500 об / хв. Цією ступі-ні відповідає н допускається крутний мо-мент на шпинделі 15,4 кг-м, т. Е. 15 400 кг-мм; визначаємо силу різання
Pz = Cp 8100<15400, т. е. момент резання не превышает допускаемый момент на шпинделе; определяем эффективную мощность JxDn факт 3,14.60-500 1000 - 94 м / хв. 270-94 Pz ' "фаг 60-102 Визначаємо потрібну потужність електродвигуна-теляСхожі статті